Изтичане на течности от отвори и дюзи
1. Изтичане през малки дупки в тънка стена при постоянна глава. 4
2. Изтичане при несъвършена компресия. 7
3. Изтичане под нивото. 8
4. Изтичане през дюзите при постоянна глава. девет
5. Изтичане през отвори и дюзи при променливо налягане (изпразване на съдовете). 12
6. Теч изпод затвора в хоризонталната тава. 14.
7. Налягане на потока течност върху ограждащите повърхности. 17
Почти във всяка съвременна машина или апарат, под една или друга форма, течността изтича от отвори и дюзи. Ето защо е важно да знаете параметрите на изтичане.
Нека разгледаме различни случаи на изтичане на течност от резервоари, резервоари, котли през отвори и дюзи (къси тръби с различна форма) в атмосферата или пространство, запълнено с газ или същата течност. В процеса на такова изтичане резервът от потенциална енергия, притежаван от течността в резервоара, се преобразува в кинетичната енергия на свободната струя.
Основният въпрос, което в този случай представлява интерес е определянето на скоростта на изтичане и скоростта на потока на течността за различни форми на отвори и дюзи.
Помислете за голям резервоар с течност под налягане P0 , като има малък кръгъл отвор в стената на достатъчно голяма дълбочина Н0 от свободната повърхност (фиг. 1).
Фигура: 1. Изтичане от резервоара през малка дупка
Течността изтича във въздушното пространство под налягане Р1 . Нека отворът има формата, показана на фиг. 2, а, т.е. направен под формата на пробиване в тънка стена без обработка на предния ръб или има формата, показана на фиг. 2, б, т.е. направен в дебела стена, но с заточен преден ръб отвън. Струята, откъсвайки се от ръба на отвора, е донякъде компресирана (фиг. 2, а). Тази компресия се дължи на движението на течността от различни посоки, включително от радиално движение по стената до аксиално движение в струята.
Фигура: 2. Изтичане през кръгла дупка
Степента на компресия се изчислява от степента на компресия.
Където Sс и Така - области на напречното сечение на струята и дупката, съответно; dc и направете - съответно диаметър на струята и отвора.
Скоростта на потока на течността през дупка такава дупка
Където З. - главата на течността се определя като
φ- коефициент на скоростта
където α е коефициентът на Кориолис; ζ - коефициент на съпротивление на отвора.
Дебитът на течността се дефинира като произведение на действителния дебит и действителната площ на напречното сечение:
Продуктът на ε и φ обикновено се обозначава с буква и се нарича дебит, т.е. μ = εφ.
В резултат на това получаваме разход
където ΔР е изчислената разлика в налягането, под влиянието на която възниква изтичането.
С помощта на този израз се решава основната задача - определя се дебитът.
Стойността на степента на компресия ε, съпротивление resistance, скорост φ и скорост на потока μ за кръгъл отвор може да се определи от емпирично построени връзки. Фигура 3 показва зависимостите на коефициентите ε, ζ и μ от числото на Рейнолдс, изчислено за идеалната скорост